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桂海源 著

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• SIP
• H
• 323
• 多媒体通信
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出版社： 北京邮电大学出版社有限公司

ISBN：9787563521425

商品编码：29659105621

包装：平装

出版时间：2010-01-01

基本信息

书名：IP电话技术与软交换(第2版)

定价：36.00元

作者：桂海源

出版社：北京邮电大学出版社有限公司

出版日期：2010-01-01

ISBN：9787563521425

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.499kg

编辑推荐

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内容提要

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本书较全面地介绍了与IP电话和软交换有关的技术。主要包括IP电话的基本概念，IP电话网的一般结构和IP电话的一般处理过程。具体有：IP电话的技术基础，语音处理技术，H.323协议栈的结构、基于H.323协议的IP电话系统的结构和IP电话网中主要设备的功能；以软交换为核心的下一代网络的主要特点、下一代网络的分层结构和下一代网络各部件之间采用的标准协议（包括SIP协议、媒体网关控制协议H.248和信令传输协议SIGTRAN）；影响IP电话服务质量的主要因素和IP网络为提高IP电话服务质量采用的主要措施；以软交换为中心的下一代网络技术在固定电话网、移动电话网和企业网中的应用方案。
　　本书是高等院校教学用书，也可作为通信工程技术人员的技术参考书。

目录

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章 IP电话概述
　1.1 IP电话网的结构和处理过程
　　1.1.1 IP电话的定义
　　1.1.2 电话的业务类型
　　1.1.3 IP电话网的结构
　　1.1.4 IP电话通信的一般过程
　1.2 IP电话的关键技术
　　1.2.1 语音处理技术
　　1.2.2 下一代网络的通信协议
　　1.2.3 安全技术
　　1.2.4 QOS保障技术
　1.3 IP电话与传统电话的比较
　　1.3.1 传统电话
　　1.3.2 IP电话
　小结
　习题和思考题
第2章 IP电话技术基础
　2.1 计算机网络协议结构
　　2.1.1 分层协议概念
　　2.1.2 协议包含的主要内容
　　2.1.3 OSI参考模型简介
　2.2 因特网协议结构
　　2.2.1 TCP／IP的技术思想
　　2.2.2 TCP／IP协议栈结构
　2.3 IP协议
　　2.3.1 IP数据报头部的格式
　　2.3.2 IP地址
　　2.3.3 域名系统
　　2.3.4 逻辑地址和物理地址
　　2.3.5 地址解析协议(ARP)
　　2.3.6 IP路由选择
　　2.3.7 IP路由协议
　2.4 TCP协议和UDP协议
　　2.4.1 传输层地址
　　2.4.2 传输控制协议(TCP)
　　2.4.3 UDP协议
　2.5 RTP协议和RTCP协议
　　2.5.1 实时传输协议(RTP)
　　2.5.2 RTP控制协议(RTCP)
　2.6 ATM协议
　　2.6.1 ATM的基本原理
　　2.6.2 ATM语音技术
　小结
　习题和思考题
第3章 语音处理技术
　3.1 语音编解码的基本指标
　3.2 语音编码的基本原理
　　3.2.1 波形编码
　　3.2.2 参数编码
　3.3 G.7 29和G.7 23.1 语音编解码器
　　3.3.1 G.7 29声码器
　　3.3.2 G.7 23.1 声码器
　3.4 其他语音处理技术
　　3.4.1 消除时延抖动的方法
　　3.4.2 回声消除
　　3.4.3 静音抑制
　小结
　习题和思考题
第4章 基于H.3 23协议的IP电话技术
　4.1 H.3 23协议栈结构
　4.2 基于H.3 23协议的IP电话系统的结构
　　4.2.1 网关
　　4.2.2 网守
　　4.2.3 计费体系结构
　　4.2.4 网络管理中心
　　4.2.5 各接口之间采用的协议
　　4.2.6 H.3 23系统的地址
　4.3 信令协议
　　4.3.1 注册、许可和状态协议(RAS)
　　4.3.2 接人认证、授权和计费协议(RADILIS)
　　4.3.3 呼叫信令协议H.2 25.O
　　4.3.4 媒体控制协议H.2 45
　4.4 主要的信令过程
　　4.4.1 PSTN(ISDN)与网关的信令配合
　　4.4.2 IP电话网中的信令流程
　小结
　习题和思考题
第5章 采用分离网关的IP电话系统和软交换体系结构
　5.1 采用分离网关的IP电话系统
　　5.1.1 网关分解
　　5.1.2 采用分离网关的IP电话系统结构
　5.2 下一代网络体系结构
　　5.2.1 推动网络向下一代网络发展的主要因素
　　5.2.2 下一代网络的特点
　　5.2.3 以软交换为中心的下一代网络的分层结构
　　5.2.4 软交换技术的特点
　　5.2.5 下一代网络的协议
　小结
　习题和思考题
第6章 SIP协议和SDP协议
第7章 媒体网关控制协议H.2 48

作者介绍

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文摘

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序言

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探索未来通信：网络电话的奥秘与软交换的魅力 在这个信息爆炸、瞬息万变的数字时代，通信技术的发展日新月异，深刻地改变着我们连接世界的方式。曾经，长途电话是昂贵的奢侈品，而如今，通过互联网就能实现跨越国界的即时语音、视频交流，甚至体验到更加丰富多样的通信服务。这一切的革新，离不开底层技术的不懈进步，其中，IP电话和软交换技术无疑扮演着至关重要的角色。 本书，《IP电话技术与软交换（第2版）》，将带您走进这场通信革命的核心，深度剖析IP电话的原理、架构、关键技术，以及软交换系统如何在其中扮演“大脑”的角色， orchestrate着一切的运作。这不仅仅是一本介绍技术概念的书籍，更是一次对未来通信模式的全面探索，一次对构建高效、智能、灵活通信网络的实践指南。 第一部分：IP电话——从语音到数据的华丽转身 IP电话，其核心思想是将传统的模拟语音信号转化为数字数据包，通过互联网协议（IP）进行传输。这一转变，带来了成本的大幅降低，以及前所未有的灵活性和功能扩展性。 IP电话的起源与发展： 回顾IP电话的萌芽，从最初的简单语音传输，到如今集成视频、即时消息、会议等多种功能的统一通信。我们将探讨促使IP电话诞生的技术背景，以及它如何逐步取代传统PSTN（公共交换电话网）的地位。 IP电话的关键技术解析： VoIP（Voice over IP）协议栈： 深入理解VoIP是如何工作的。我们将详细介绍SIP（Session Initiation Protocol）——会话发起协议，它就像是IP电话的“总指挥”，负责建立、管理和终止通信会话。同时，也会讲解RTP（Real-time Transport Protocol）——实时传输协议，它是如何保证语音数据的实时、可靠传输的。 语音编码与解码（Codecs）： 为什么同样是打电话，有的声音清晰如耳语，有的却嘈杂不清？这取决于语音编码技术。我们将介绍G.711、G.729、AMR等主流Codec，分析它们的压缩效率、音质以及对带宽的需求，帮助您理解如何在音质和资源消耗之间做出权衡。 IP电话终端设备： 从传统的IP电话机，到电脑上的软电话客户端，再到智能手机上的App，IP电话的终端形式多种多样。我们将探讨不同终端设备的特点、优缺点，以及它们在不同应用场景下的部署建议。 NAT（Network Address Translation）与防火墙穿越： 在复杂的网络环境中，如何让IP电话正常工作？NAT和防火墙常常是绕不开的难题。我们将详细讲解NAT的原理，以及STUN、TURN、ICE等技术如何帮助IP电话穿越这些障碍，实现互联互通。 QoS（Quality of Service）： 语音通信对实时性要求极高，一旦出现延迟或丢包，用户体验将大打折扣。我们将深入研究QoS技术，包括流量分类、优先级调度、带宽管理等，以确保关键语音流量能够优先传输，保证高质量的通话效果。 IP电话的应用场景： 从家庭用户到大型企业，IP电话的应用无处不在。我们将列举并分析企业内部通信、呼叫中心、远程办公、国际长途等典型应用场景，探讨IP电话如何为这些场景带来效率提升和成本节约。 第二部分：软交换——构建智能通信的“中央大脑” 如果说IP电话是将语音“搬运”到IP网络上的技术，那么软交换就是这场“搬运”背后的“指挥官”和“调度员”。软交换（Softswitch）是一种基于软件的通信交换设备，它将传统的电话交换功能与计算机技术相结合，实现了通信业务的集中控制和灵活调度。 软交换的架构与核心组件： 软交换并非一个单一的设备，而是一个复杂的系统。我们将拆解软交换的典型架构，深入了解其核心组件： 媒体网关（Media Gateway, MG）： 负责在PSTN和IP网络之间进行语音信号的转换，将模拟信号转换为数字数据，或反之。 呼叫控制器（Call Agent / Softswitch Core）： 这是软交换的“大脑”，负责处理呼叫的建立、路由、管理和终止，包括SIP信令的处理、用户的鉴权、计费策略的制定等。 服务平台（Service Platform）： 集成了各种增值业务，如语音信箱、IVR（Interactive Voice Response）交互式语音应答、会议桥等，为用户提供丰富的通信服务。 数据库（Database）： 存储用户信息、路由信息、计费信息等关键数据。 网管系统（Management System）： 负责对整个软交换系统进行监控、配置和维护。 软交换的关键技术与协议： SIP（Session Initiation Protocol）： 再次强调SIP在软交换中的核心地位。我们将更深入地分析SIP的消息类型、请求方法、响应码，以及SIP服务器（Proxy Server, Registrar Server, Redirect Server）的功能。 H.248（MEGACO）/MGCP（Media Gateway Control Protocol）： 当媒体网关需要与呼叫控制器协同工作时，就需要这些控制协议。我们将解析它们在实现媒体网关控制中的作用。 Diameter / RADIUS： 在用户鉴权、授权和计费（AAA）方面，Diameter和RADIUS协议扮演着重要角色，它们保证了通信的安全性和计费的准确性。 Diameter / RADIUS： 在用户鉴权、授权和计费（AAA）方面，Diameter和RADIUS协议扮演着重要角色，它们保证了通信的安全性和计费的准确性。 信令与媒体流的分离： 软交换的一大优势是将控制信令与语音媒体流分开处理，这不仅提高了系统的效率，也为实现更复杂的业务提供了可能。 软交换的优势与发展： 业务灵活性与可扩展性： 软交换基于软件，易于升级和扩展，可以快速部署新的通信业务，满足不断变化的市场需求。 降低TCO（Total Cost of Ownership）： 相较于传统的硬件交换机，软交换在初期投资和长期维护成本上都具有显著优势。 集中化管理与部署： 软交换允许将通信基础设施集中部署和管理，简化了网络维护，提高了运营效率。 融合通信的基石： 软交换是构建统一通信（UC）和CTI（Computer Telephony Integration）系统的核心平台，能够无缝集成语音、视频、数据、消息等多种通信方式。 软交换的部署模式与案例分析： 从运营商级别的核心网，到企业内部的UC平台，软交换的应用场景非常广泛。我们将通过具体的部署模式分析，例如运营商的IMS（IP Multimedia Subsystem）网络，以及企业如何利用软交换构建自己的通信解决方案，来展示软交换的实际价值。 第三部分：IP电话与软交换的融合与未来展望 IP电话和软交换并非孤立存在，它们相互依存，共同推动着通信技术的进步。 IP电话与软交换的协同工作： 详细阐述IP电话终端如何通过SIP协议与软交换的呼叫控制器进行交互，实现呼叫的建立和管理。 高级IP电话业务的实现： 探讨如何在软交换平台上实现更高级的IP电话业务，例如： 呼叫中心解决方案： 利用软交换的强大功能，构建集路由、排队、录音、报表等为一体的呼叫中心。 统一通信（UC）： 将IP电话、即时消息、视频会议、状态显示等功能整合，提供无缝的通信体验。 CTI（Computer Telephony Integration）： 将电话系统与计算机应用集成，例如CRM系统与电话系统的联动，实现来电弹屏、一键拨号等功能。 视频通信： 软交换不仅支持语音，也为视频通信提供了强大的平台支持。 IP电话与软交换的未来发展趋势： 云通信（Cloud Communications）： 软交换技术正越来越多地走向云端，为企业提供更灵活、更经济的通信服务。 AI与通信的结合： 人工智能将在语音识别、智能路由、语音助手等方面为IP电话和软交换带来新的革命。 5G与下一代通信： 5G网络的高带宽、低延迟特性将为IP电话和软交换带来更多创新应用的可能性。 安全与隐私的挑战： 随着通信日益普及，网络安全和用户隐私保护将成为未来发展的重点。 本书的目标读者： 本书适合对通信技术感兴趣的广大学生、研究人员，以及在电信运营商、通信设备厂商、IT服务提供商等领域工作的工程师、技术人员和管理人员。无论您是想深入了解IP电话和软交换的底层原理，还是希望掌握构建和部署现代化通信系统的技能，本书都将是您宝贵的参考资料。 阅读本书，您将能够： 深刻理解IP电话的工作原理和关键技术。 掌握软交换系统的架构、核心组件和技术细节。 了解如何构建和管理一个高效、智能的IP电话和软交换系统。 洞察未来通信技术的发展趋势。 加入我们，一同踏上这场探索未来通信的精彩旅程，解锁IP电话的无限可能，领略软交换的强大魅力！

评分☆☆☆☆☆

这本书的修订版果然是“闻道有先后，术业有专攻”的体现，相比旧版，新增的内容明显更贴近当前云计算和容器化部署的大趋势。我注意到作者在谈到软交换的弹性伸缩和高可用性时，大量引用了现代DevOps的理念，比如如何利用Kubernetes进行服务的快速部署和故障自愈。这一点极大地提升了这本书的实用价值，毕竟在当下，脱离了云原生环境谈论企业级通信解决方案，已经显得有些滞后了。特别是关于WebRTC在企业内部应用中的安全边界和NAT穿透技术的最新进展，都有非常详尽的论述。阅读过程中，我清晰地感受到了作者在努力平衡基础理论的深度与行业新技术的广度。它不是那种只能让你“知道”是什么的书，而是能够指导你“如何做到”的实操指南，对于那些正在规划下一代通信基础设施的工程师来说，无疑是一本不可多得的宝典。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面那种深沉的蓝色调搭配烫金的字体，一看就感觉是专业人士的力作，散发着一种技术书籍特有的严谨气质。我特地翻阅了目录，里面的章节划分逻辑清晰得令人赞叹，从基础的理论框架到深入的实践应用，层层递进，毫不拖泥带水。比如，关于网络协议栈的讲解部分，作者似乎花了大量的篇幅去梳理那些繁复的细节，用图表和流程图的形式把原本枯燥的理论变得生动起来，这一点对于初学者来说简直是救命稻草。我记得看到某处关于SIP协议栈优化的讨论时，那种旁征博引、鞭辟入里的分析，真的能感受到作者深厚的行业积累和对技术前沿的敏锐洞察力。整本书的排版也做得非常人性化，字号适中，行间距也处理得恰到好处，即使长时间阅读也不会感到眼睛疲劳，这在很多技术书籍中是很难得的。我可以预见，这本书在实际工作中，绝对是工具书级别的存在，随时翻开就能找到需要的知识点，而且保证是经过时间检验的成熟方案，而不是那些空中楼阁般的理论臆想。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度远超我预期，特别是关于媒体流处理和编解码器兼容性的那一块内容，简直可以拿去当教材用了。我之前在调试一个跨区域的视频会议系统时，经常被各种H.264和VP9之间的兼容性问题搞得焦头烂额，市面上很多资料都只是点到为止。而这本书里，作者竟然详细绘制了RTP/RTCP包的结构图，并配以实际的报文分析示例，连同丢包重传机制的优化策略都讲得清清楚楚。读完这部分，我感觉自己对整个音视频传输链路的理解上升到了一个新的维度，不再是停留在“能通”的层面，而是开始思考“如何高效、稳定地传输”。更让我惊讶的是，书中还涉及到了安全加固的话题，比如TLS/SRTP在信令层和媒体层的应用，这在很多基础教程中是常常被忽略的关键环节。总而言之，它提供的知识体系是全面且扎实的，真正做到了对IP通信全链路的覆盖。

评分☆☆☆☆☆

从一个纯粹的技术爱好者角度来看，这本书的价值在于它提供了清晰的知识地图，帮助读者从宏观概念迅速定位到微观细节。我之前在网上零散地看过一些关于VoIP和IMS的资料，感觉像是在一个巨大的迷宫里乱撞，知识点之间缺乏有力的内在联系。然而，这本书通过其独特的章节组织方式，构建了一个严密的知识体系，使得各个技术点之间都有迹可循，彼此支撑。举例来说，它在讲解信令流程时，总是会巧妙地穿插进相关的硬件加速和操作系统内核优化的讨论，这种跨领域的融合视野非常开阔。我特别喜欢它在讨论不同厂商解决方案兼容性时的那种客观和中立的态度，既肯定了主流框架的优势，也指出了其固有限制，这对于我们做系统选型决策时，提供了宝贵的参考视角。这本书的“干货”密度极高，几乎每一页都能找到值得标记和复习的内容。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我最近刚从一个偏向传统电信网络维护的岗位转到新兴的互联网通信领域，对很多前沿概念感到力不从心，尤其是那些跟“软件定义一切”相关的技术思潮。这本书给我带来的最大震撼，在于它对“软交换”核心思想的阐述，那种突破传统PBX架构限制的理念，读起来让人热血沸腾。作者没有停留在简单的功能介绍，而是深入剖析了其背后的软件架构设计原则，比如模块化、组件化以及如何通过软件实现快速迭代和灵活部署。我尤其欣赏其中关于API接口设计和中间件选型的章节，里面的案例分析非常贴近实际项目中的痛点，特别是针对大规模并发呼叫处理的性能瓶颈问题，提出的几种并行处理方案，简直是把“实战经验”四个字写在了脸上。这本书的语言风格非常直率，没有过多的学术腔调，像是一位经验丰富的前辈在手把手教你如何搭建一个高性能的通信平台，让人感觉非常亲切可靠，完全没有那种高高在上的技术权威感。